JP5032006B2

JP5032006B2 - フラットケーブル

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Publication number: JP5032006B2
Application number: JP2005196873A
Authority: JP
Inventors: 大輔森尻
Original assignee: Junkosha Co Ltd
Current assignee: Junkosha Co Ltd
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2025-07-05
Also published as: TW200805404A; US20090114415A1; CN101218652A; JP2007018782A; WO2007004723A1; KR100950509B1; TWI368236B; US7772496B2; KR20080014897A; CN101218652B; DE112006001749T5

Description

本発明は、複数本の同軸ケーブルがシート上に並列配置されたフラットケーブルに関する。

中心導体を誘電体層により覆い、この誘電体層の外周を導体素線からなるシールド層により覆い、更に、このシールド層の外周を外被（ジャケット）により覆って構成される同軸ケーブルは、一般的に知られ、高周波用の伝送線として広く使用されている。近年、該同軸ケーブルの細径化が進み、例えば、中心導体の直径が０．１ｍｍ以下で、同軸ケーブルの外周径が約０．３５ｍｍ程度の極めて細い同軸ケーブルが、小型のノート型パソコンや携帯用電話機等の電子機器に使用されるようになっている。

これらの電子機器では、例えば、ノート型パソコンの液晶表示部と本体部とを電気的に接続する為に複数本の同軸ケーブルが使用され、これらの配線・接続が複雑なものとなっている。このように複雑な接続を容易且つ確実に行う手段として、複数本の同軸ケーブルを同一平面上で平行に保持して構成されるフラットケーブルが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００４−２７３３３３号公報

上述した従来のフラットケーブルにおける同軸ケーブルの端部は、先端から第１の所定長さの範囲において外周側絶縁被覆（外被）及びシールド層が剥がされて内周側絶縁被覆（誘電体層）が露出されて圧接部が形成され、この圧接部の内端から第２の所定長さの範囲において先端側に所定幅の外周側絶縁被覆（外被）を残して外周側絶縁被覆（外被）が剥がされて接地接続部が形成されている。

このような構成のフラットケーブルによれば、接地接続部において露出するシールド層は、先端側に所定幅を有して残された外周側絶縁被覆（外被）により保持されるので、シールド層を形成する多数の横巻き極細電線がバラバラにほぐれてしまうことを防止することができる。ところが、フラットケーブルの端部において複数本の同軸ケーブル相互間ではバラける可能性が高く、同軸ケーブル間に形成されるピッチ間隔の正確な保持が困難となり、フラットケーブルの先端にコネクタを圧接接続するときの接続信頼性や、シールド層をグランド接続するときの接続信頼性が低下するという問題がある。例えば、フラットケーブルの先端を等間隔で並んだコネクタの圧接ピンに接続する場合に、個々の同軸ケーブルがバラバラになると、圧接ピンに同軸ケーブルを挿入する作業が著しく困難になり、最悪の場合には圧接ピンから脱落して導通不良を引き起こすという問題がある。

本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、上記した種類のフラットケーブルの複雑で面倒な端末処理を行う際、フラットケーブルに用いられる複数本の同軸ケーブル間のピッチ精度を良好に保持し、さらに、各同軸ケーブルの外部導体のバラけを防止すると共に、各同軸ケーブルの先端部においても、各同軸ケーブルを所定位置に保持でき、ピッチ精度も保持でき、複雑で面倒な接続を容易且つ確実に行うことができるフラットケーブルを提供することにある。

上記目的達成のため、本発明のフラットケーブルは、複数本の同軸ケーブルの少なくとも端部がシート上に並列固定配置されたフラットケーブルであって、前記同軸ケーブルの電気的接続のための端末処理が施された端末処理部分の中間部に、前記シートが前記フラットケーブル全幅に亘って帯状に残留形成された帯状シート部を有し、該帯状シート部上の前記同軸ケーブルは前記端末処理が施されていないことを特徴としている。これにより、フラットケーブル端末処理によってフラットケーブルの端部にて露出される複数本の同軸ケーブルは、それらの中間部分が残留形成された帯状シート部に固定されているので、フラットケーブルの端部において各同軸ケーブルがバラバラになり難く、同軸ケーブル間のピッチ精度を良好に保持することができ、複雑で面倒な電気的な接続を容易且つ確実に行うことができる。また、露出される複数本の同軸ケーブルの帯状シート部分における外被は当該帯状シート部に固定された状態に保たれるので、当該同軸ケーブルをフラットケーブルの端部において纏めておくことができる。

前記同軸ケーブルの端末処理部分において、前記帯状シート部と当該端末処理部分におけるフラットケーブルの先端側との間は前記同軸ケーブルの誘電体層あるいは前記誘電体層と中心導体が露出し、前記帯状シート部と当該端末処理部分におけるフラットケーブルの非先端側との間は、前記同軸ケーブルのシールド層が露出していることを特徴としている。これにより、シールド層を形成する多数の横巻き極細導体素線がバラバラにほぐれてしまうことを防止することができる。

前記帯状シート部と当該端末処理部分におけるフラットケーブルの非先端側との間に、一括接地するため、前記同軸ケーブルのシールド層に一括接続するための金属バーが接合されていることを特徴としている。これにより、金属バーを、帯状シート部とフラットケーブルの非先端側との間に、その間のガイド的機能により、容易に所定位置に配設でき、シールド層の接地接続を容易且つ確実に行うことができる。

以下、本発明に係るフラットケーブルの実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明に係るフラットケーブルの実施形態を示す平面図、図２は、そのＡ−Ａ線断面図、図３は、フラットケーブルを構成する同軸ケーブルの断面を示す拡大図、図４は、フラットケーブルの一先端側面を示す拡大図である。このフラットケーブル１００は、図１及び図２に示すように、複数本の同軸ケーブル１０が所定のピッチ間隔を持って並列配置され、その両端部がラミネートシート５０上にそれぞれ固定配置されている。すなわち、各同軸ケーブル１０は、電気的接続のためのフラットケーブル端末処理部分Ｋの処理端部の内側に沿って、ケーブル全幅に亘って短冊状のラミネートシート５０ａが固着され、当該フラットケーブル端末処理部分Ｋにおける中間部分に、フラットケーブル全幅に亘って帯状のラミネートシート５０ｂが固着されている。

同軸ケーブル１０は、図３に示すように、複数本の導体を撚り合わせて作られた中心導体１１の周囲に絶縁材料から成る誘電体層１２を形成し、この誘電体層１２の外周に複数本の導体素線を横巻きに設けてシールド層１３を形成し、更にシールド層１３の外周に絶縁材料から成る外被１４を形成して構成されている。この同軸ケーブル１０は、例えば直径が０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度と極めて細い径となっている。誘電体層１２及び外被１４の材料としては、例えばテトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、「ＰＦＡ」という）が用いられる。

ラミネートシート５０は、図２に示すように、ベース層５２と融着層５１との二層構造となっている。ベース層５２は、例えば多孔質ポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＥＰＴＦＥ」という）膜を厚さ３０μｍ〜１００μｍに加工した極薄のシートである。ＥＰＴＦＥ膜は、原材料のポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」という）を延伸加工することにより得ることができ、微細な連続多孔質構造を有するフッ素樹脂膜である。ＥＰＴＦＥ膜は、耐熱性、耐薬品性、耐候性等に優れた特性を有し、厚さ３０μｍ〜１００μｍの極薄シートに加工しても耐久性に優れると共に、柔軟性に富み、可撓性が極めて良好である。

融着層５１は、ベース層５２の同軸ケーブル１０を固定する側に形成され、例えばテトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下、「ＦＥＰ」という）から成る厚さ１０μｍ〜５０μｍの融着層である。ＦＥＰから成る融着層５１は、熱融着により、ＰＦＡから成る同軸ケーブル１０の外被１４と、ＥＰＴＦＥから成るベース層５２とを容易に融着し固定することが可能である。また、熱融着による固定により、融着固定後にラミネートシート５０の一部にレーザー加工を施し、その部分を剥離することができる。

ここで、フラットケーブル１００について図４を参照して更に詳しく説明すると、各同軸ケーブル１０の両端部は、電気的接続のためのケーブル端末処理が施されている。すなわち、フラットケーブル先端から所定距離ｄ１の部分は、ラミネートシート５０、外被１４、シールド層１３及び誘電体層１２が剥がされて中心導体１１が露出されている。更に、この中心導体１１の元から所定距離ｄ２の部分は、ラミネートシート５０、外被１４及びシールド層１３が剥がされて誘電体層１２が露出されている。更に、この誘電体層１２の元から所定距離ｄ３の部分は、ラミネートシート５０及び外被１４が剥がされてシールド層１３が露出されている。

そして、シールド層１３の元から内側の部分は、フラットケーブル全幅に亘る短冊状のラミネートシート５０ａが外被１４に固着された状態で残留形成されている。更に、シールド層１３の先端近傍の部分も、フラットケーブル全幅に亘る帯状のラミネートシート５０ｂが外被１４に固着された状態で残留形成されている。

このような構成のフラットケーブル１００によれば、短冊状のラミネートシート５０ａと帯状のラミネートシート５０ｂの間において露出するシールド層１３は、シールド層１３の先端側に所定幅を有して残された外被１４により保持されているので、シールド層１３を形成する多数の横巻き極細導体素線がバラバラにほぐれてしまうことを防止することができる。更に、フラットケーブル１００の端部における複数本の同軸ケーブル１０は、帯状のラミネートシート５０ｂにより保持されているので、同軸ケーブル相互間でバラけることは無く、所定位置に保持することができると共に、同軸ケーブル間に形成されるピッチ間隔を正確に保持することができ、中心導体１１にコネクタのコンタクトに信号線接続するときの接続信頼性、及び接続作業を容易にすることができ、各同軸ケーブル１０のシールド層１３にグランドバーを一括接続して接地接続するときの接続信頼性及び作業容易性を高めることができる。

図５は、上記フラットケーブル１００の加工処理過程を示す図である。なお、図５では、フラットケーブル１００の一端側のみを示すが、他端側も同様に加工処理される。先ず、図５（Ａ）に示すように、矩形状のラミネートシート５０の融着層５１側（図示では裏面側）に各同軸ケーブル１０を端部を揃えた状態で並列配置し、ラミネートシート５０の融着層５１と各同軸ケーブル１０の外被１４とを融着固定する。

次に、図５（Ｂ）に示すように、レーザー加工機等を用いて短冊状のラミネートシート５０ａと帯状のラミネートシート５０ｂを形成する。すなわち、フラットケーブル先端から見て所定距離（フラットケーブル端末処理を行う部分の距離）の位置からフラットケーブル先端側に向かって所定幅ｗ１でフラットケーブル全幅に亘って例えば炭酸ガスレーザー加工を行い、所定幅ｗ１の部分のラミネートシート５０及び各同軸ケーブル１０の外被１４を除去する。これにより、短冊状のラミネートシート５０ａを形成することができるとともに、所定幅ｗ１の部分の各同軸ケーブル１０のシールド層１３を露出させることができる。

その際、同時に、その所定幅ｗ１の部分の先端側から帯状のラミネートシート５０ｂの幅ｗｂを空けてフラットケーブル先端側に向かって所定幅ｗ２でフラットケーブル全幅に亘って例えば炭酸ガスレーザー加工を行い、所定幅ｗ２の部分のラミネートシート５０及び各同軸ケーブル１０の外被１４を除去する。これにより、帯状のラミネートシート５０ｂを形成することができるとともに、所定幅ｗ２の部分の各同軸ケーブル１０のシールド層１３を露出させることができる。そして、帯状のラミネートシート５０ｂの先端側の縁に沿ってフラットケーブル全幅に亘って例えばＹＡＧレーザー加工を行い、各同軸ケーブル１０のシールド層１３を切断する。

次に、図５（Ｃ）に示すように、フラットケーブル先端側のラミネートシート５０ｃを引き抜くことにより、各同軸ケーブル１０の先端、すなわち帯状のラミネートシート５０ｂより先端側の外被１４及びシールド層１３を取り除くことができる。これにより、帯状のラミネートシート５０ｂより先端側の各同軸ケーブル１０の誘電体層１２を露出させることができる。

そして、図５（Ｄ）に示すように、フラットケーブル先端から見て所定距離の位置からフラットケーブル先端側に向かって所定幅ｗ３でフラットケーブル全幅に亘って例えば炭酸ガスレーザー加工を行い、所定幅ｗ３の部分の各同軸ケーブル１０の誘電体層１２を除去して中心導体１１を露出させる。以上により、上記フラットケーブル１００が完成する。

更に、図５（Ｅ）に示すように、短冊状のラミネートシート５０ａと帯状のラミネートシート５０ｂの間に露出している各同軸ケーブル１０のシールド層１３において、２枚の金属製、例えば錫メッキリン青銅で成る略板状のグランドバー３０で上下から挟み、グランドバー３０と各同軸ケーブル１０のシールド層１３を一括接続してハンダ付けなどで堅固に固着したフラットケーブルとして提供するようにしても良い。

その場合には、帯状のラミネートシート５０ｂとフラットケーブル端末処理部分の処理端部との間のシールド層１３が外被１４あるいは帯状のラミネートシート５０ｂで挟まれており、シールド層１３上にグランドバー３０を固着する場合には、ケーブル長手方向に位置ずれせず、またはんだを加熱して溶融した場合にも、ケーブル長手方向に位置ずれせず、シールド層１３上のグランドバー３０の固着位置がずれて寸法不良を引き起こしたりすることなく、グランドバー３０の固着位置精度の高いフラットケーブルを提供できる。

以上のような形態にすることによって、同軸ケーブル１０間のピッチ間隔の変動を抑えることができるので、複数本の同軸ケーブル１０の信号線接続や接地接続等の電気的処理を一括で簡易に行うことができる。なお、上記実施形態は、片面ラミネートシート構造であるが、もう１枚別のラミネートシート５０を用意し、同軸ケーブル１０の上下から挟んで融着固定する両面ラミネートシート構造とすることもできる。さらに、ラミネートシート５０をケーブル端部にのみ融着した構造であるが、ラミネートシート５０をケーブル全長に亘って融着した構造であっても同様に適用することができる。

なお、本実施形態に係るフラットケーブル１００において、グランドバー３０によって固定される同軸ケーブル１０の本数は、特に制限はない。例えば、携帯用電話機では２０本〜５０本程度の同軸ケーブルから成るフラットケーブルが使用されているが、ノート型パソコン用ではさらに多数本の同軸ケーブルから成るフラットケーブルが使用されており、何れにも本実施形態に係るフラットケーブル１００を適用することができる。

次に、本発明の実施例について説明する。
［実施例］
直径２５μｍの導体を７本撚った中心導体１１の外周に約５０μｍ厚のＰＦＡからなる誘電体層１２を設け、この誘電体層１２の外周に径が３０μｍの導体素線を２０本巻回して外部導体層としての横巻のシールド層１３を形成し、このシールド層１３の外周に約３５μｍ厚のＰＦＡから成る外被１４を設けた極細同軸ケーブル１０を４０本、ケーブルピッチ０．４ｍｍとなるように、ＥＰＴＦＥで形成された厚さ８０μｍのラミネートシート５０ａ、５０ｂで片面のみ固定させてフラットケーブル１００を作成した。このようなフラットケーブル１００によれば、端末処理して各同軸ケーブルの中心導体１１を、例えばコネクタのコンタクト等に信号線接続及び接地接続する際に、各同軸ケーブル１０がバラバラになることを防止することができ、上記接続作業を容易且つ確実に行うことができた。

以上、本発明の実施形態と実施例について説明したが、本発明に係るフラットケーブル１００は、複数本の同軸ケーブル１０の少なくとも端部がラミネートシート５０上に並列固定配置されており、同軸ケーブル１０の電気的接続のためのフラットケーブル端末処理部分における中間部分に、ラミネートシート５０ｂがケーブル全幅に亘って帯状に残留形成されている。すなわち、ケーブル端末処理によってフラットケーブル１００の端部にて露出される複数本の同軸ケーブル１０は、各中間部分が帯状に残留形成されたラミネートシート５０ｂに固定されているので、フラットケーブル１００の端部において各同軸ケーブルがバラバラになり難く、同軸ケーブル間のピッチ精度を良好に保持することができ、複雑で面倒な電気的な接続を容易且つ確実に行うことができる。

また、帯状のラミネートシート５０ｂ上の各同軸ケーブル１０は、当該外被１４が帯状のラミネートシート５０ｂに固定された状態に保たれ、各同軸ケーブル１０をフラットケーブル１００の端部において纏めておくことができる。また、帯状のラミネートシート５０ｂとフラットケーブル先端との間は、各同軸ケーブル１０の誘電体層１２と中心導体１１が露出し、帯状のラミネートシート５０ｂとフラットケーブル端末処理部分の処理端部との間は、各同軸ケーブル１０のシールド層１３が露出しているので、当該シールド層１３を形成する多数の横巻き極細導体素線がバラバラにほぐれてしまうことを防止することができる。また、帯状のラミネートシート５０ｂとフラットケーブル端末処理部分の処理端部との間に、一括接地するため、シールド層１３に一括接続するための金属製のグランドバー３０が接合されているので、シールド層１３の接地接続を容易且つ確実に行うことができる。

なお、本発明の範囲は上述した実施形態や実施例に限定されることはなく、特許請求の範囲の記載に反しない限り、他の様々な実施形態に適用可能である。

本発明に係るフラットケーブルは、携帯電話機やパソコン等の電子機器で使用される他、自動車等の分野においても適用が可能である。

本発明に係るフラットケーブルの実施形態を示す平面図である。図１のフラットケーブルのＡ−Ａ線断面図である。図１のフラットケーブルを構成する同軸ケーブルの断面を示す拡大図である。図１のフラットケーブルの一先端側面を示す拡大図である。図１のフラットケーブルの加工処理過程を示す図である。

符号の説明

１０同軸ケーブル、１１中心導体、１２誘電体層、１３シールド層、１４外被、３０グランドバー、５０、５０ａ、５０ｂラミネートシート、５１融着層、５２ベース層、１００フラットケーブル

Claims

複数本の同軸ケーブルの少なくとも端部がシート上に並列固定配置されたフラットケーブルであって、前記同軸ケーブルの電気的接続のための端末処理が施された端末処理部分の中間部に、前記シートが前記フラットケーブル全幅に亘って帯状に残留形成された帯状シート部を有し、該帯状シート部上の前記同軸ケーブルは前記端末処理が施されていないことを特徴とするフラットケーブル。
前記同軸ケーブルの端末処理部分において、前記帯状シート部と当該端末処理部分におけるフラットケーブルの先端側との間は前記同軸ケーブルの誘電体層あるいは前記誘電体層と中心導体が露出し、前記帯状シート部と当該端末処理部分におけるフラットケーブルの非先端側との間は、前記同軸ケーブルのシールド層が露出していることを特徴とする請求項１に記載のフラットケーブル。
前記帯状シート部と当該端末処理部分におけるフラットケーブルの非先端側との間に、一括接地するため、前記同軸ケーブルのシールド層に一括接続するための金属バーが接合されていることを特徴とする請求項２に記載のフラットケーブル。